(57)【要約】  【課題】  テープ巻付け等の手間のかかる人手作業を要することなく、シール性能の確実性、耐久性を格段に向上することができるようにする。  【解決手段】  ダイヤフラム１を、被移送流体との接触面側の中央部分に配置した押え板５に座ぐり形成された皿穴９を通して皿ねじ１１により駆動振動体６の一端側に締付け固定するとき、皿ねじ１１にポリテトラフルオロエチレン製平ワッシャ１３を噛まし保持させ、この平ワッシャ１３を皿ねじ１１の締付けに伴い皿穴９の内周面９ｂと皿ねじ頭部１１ａの外周面１１ｂとに密着させるように円錐台形状に塑性変形させてシール部を構成している。  【選択図】      図４
2005061345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部がポンプケーシング側に固定されたダイヤフラムの被移送流体との接触面側の中央部分に配置した押え板をダイヤフラムの被移送流体との非接触面側に配置された駆動振動体の一端側に皿ねじを介して締付け固定することにより、前記ダイヤフラムを駆動振動体に同期して往復運動させるように構成してなるダイヤフラムポンプのシール構造であって、
耐熱性、耐腐食性及び可塑性を有する材料製の平ワッシャを用い、この平ワッシャを前記皿ねじの締付けに伴い押え板に座ぐり加工された皿穴の円錐台状内周面と皿ねじ頭部の円錐台状外周面とにそれぞれ密着させるように円錐台形状に塑性変形させていることを特徴とするダイヤフラムポンプのシール構造。
【請求項２】
前記平ワッシャの構成材料が、ポリテトラフルオロエチレンである請求項１に記載のダイヤフラムポンプのシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高純度ガス等の流体移送に多用されるダイヤフラムポンプのシール構造に関する。詳しくは、周縁部がポンプケーシング側に固定されたダイヤフラムの被移送流体との接触面側の中央部分に配置した押え板をダイヤフラムの被移送流体との非接触面側に配置された駆動振動体の一端側に皿ねじを介して締付け固定することにより、前記ダイヤフラムを駆動振動体に同期して往復運動させるように構成してなるダイヤフラムポンプのシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のダイヤフラムポンプにおいては、ダイヤフラムの被移送流体との接触面とポンプケーシングとの間に形成されるポンプ作用空間の容積が非常に狭いことから、押え板を皿ねじを介して駆動振動体に段差の生じないように締付け固定する手段が採用される。そのために、皿ねじ頭部の円錐台状外周面と押え板に座ぐり加工された皿穴の円錐台状内周面との間に製造公差等に起因して僅かでも隙間が生じると、ガス等の被移送流体がその隙間及びダイヤフラムの非接触面と駆動振動体の端面との間の隙間を通って駆動振動体側にリークしてポンプ性能の低下等を招きやすい。
【０００３】
このような被移送流体のリークを防止するために、従来一般には、皿ねじにシールテープを巻付けた上、該皿ねじを締付けることによりシールテープで隙間を塞ぐとか、あるいは、皿ねじを締付けた後にシール剤を注入し硬化させて隙間を塞ぐといったシール構造が採用されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した従来一般のシール構造の場合は、ダイヤフラムポンプの組付時にシールテープの巻付け工程やシール剤の注入工程という手間のかかる人手作業が必要となるばかりでなく、シールテープの巻付け形態やシール剤の注入量に個人差によるばらつきがあり、また、長期間使用によってシールテープやシール剤が変質したり性能劣化しやすく、その結果、既述した所定部位のシール性能に確実性、耐久性を欠くという問題があった。
【０００５】
本発明は上述の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、テープ巻付け等の手間のかかる人手作業を要することなく、シール性能の確実性、耐久性を格段に向上することができるダイヤフラムポンプのシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るダイヤフラムポンプのシール構造は、周縁部がポンプケーシング側に固定されたダイヤフラムの被移送流体との接触面側の中央部分に配置した押え板をダイヤフラムの被移送流体との非接触面側に配置された駆動振動体の一端側に皿ねじを介して締付け固定することにより、前記ダイヤフラムを駆動振動体に同期して往復運動させるように構成してなるダイヤフラムポンプのシール構造であって、耐熱性、耐腐食性及び可塑性を有する材料製の平ワッシャを用い、この平ワッシャを前記皿ねじの締付けに伴い押え板に座ぐり加工された皿穴の円錐台状内周面と皿ねじ頭部の円錐台状外周面とにそれぞれ密着させるように円錐台形状に塑性変形させていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記のごとき構成を有する本発明に係るダイヤフラムポンプのシール構造によれば、ポンプ組付時に、事前にシールテープを皿ねじに巻付けたり、事後にねじ込み箇所にシール剤を注入したりする手間のかかる人手作業は一切不要で、皿ねじに平ワッシャを噛まして締付けるといった極く簡単な作業を行うだけで、平ワッシャの塑性変形により押え板側の皿穴の円錐台状内周面と皿ねじ頭部の円錐台状外周面とにそれぞれ密着させて所定部位を確実容易に、かつ、能率よくシールすることができる。しかも、平ワッシャを皿ねじの締付力で円錐台状に塑性変形させるものであるから、個人差によるばらつきが発生せず、また、その平ワッシャの構成材料自体が耐熱性、耐腐食性に優れたものであるから、ポンプの連続運転によりポンプ空間容積が高温となっても腐食性流体に晒されても、シール材が変質したり性能劣化することがなく、長期使用に対するシール性能の確実性、耐久性を従来に比して格段に向上することができるという効果を奏する。
【０００８】
本発明に係るダイヤフラムポンプのシール構造における前記平ワッシャの構成材料としては、耐熱性、耐腐食性及び可塑性を有するフッ素ゴム等のゴム系材料を用いてもよいが、特に、請求項２に記載したように、「テフロン」（登録商標）なる商品名で知られているポリテトラフルオロエチレンを用いることが望ましい。つまり、ゴム系材料を使用する場合は、被移送流体との反応によって被移送流体を変質する腐食性ガスを溶出する可能性が高く、それを防ぐためにはワッシャ材料として使用する前に加熱真空引きによってガス抜きを行う必要があって、その分だけ製品コストがアップすることになる。これに対してポリテトラフルオロエチレン製平ワッシャの場合は、腐食性ガスの溶出による被移送流体の変質等の心配もないので、事前のガス抜きが不要で製品のコストダウンが図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明を適用するダイヤフラムポンプの構成例を示す一部切欠き縦断面図、図２はそれの要部を拡大した縦断面図である。この図１及び図２において、１はダイヤフラムであり、このダイヤフラム１の周縁部は円筒状のポンプケーシング２の上端部にポンプ蓋３を介して押圧固定されおり、このダイヤフラム１とポンプ蓋３との間に、エンジン排ガスや高純度ガス等の被移送流体が供給・排出されるポンプ作用空間４が形成されている。
【００１０】
前記ダイヤフラム１のポンプ作用空間４（被移送流体との接触面）側の中央部分には円板状の押え板５が配置されている一方、ダイヤフラム１の被移送流体との非接触面側にはモータ１２の回転軸１２ａに偏心エキセン部１３を介して支持連係されて矢印ａ−ｂで示す上下方向に往復運動する駆動振動体６の上端部に一体に固定された円板状の支持部材７が前記押え板５に対向する状態に配置されている。前記押え板５の中心部には皿穴９が座ぐり加工により形成されているとともに、前記支持部材７の前記皿穴９に対応する箇所には雌ねじ孔１０が同心状に形成されている。そして、前記押え板５の皿穴９及びダイヤフラム１の貫通孔１ａを通じて皿ねじ１１をそのねじ部１１ｃが支持部材７の雌ねじ孔１０にねじ込まれるように締付けて前記ダイヤフラム１を支持部材７に固定することにより、前記駆動振動体６の上下往復運動に同期してダイヤフラム１を往復運動させ、この往復運動に伴うポンプ作用空間４内圧力の増減によって被移送流体をほぼ連続的に強制移送させるように構成している。
【００１１】
上記のごとき基本構成を有するダイヤフラムポンプにおいて、前記皿ねじ１１には、耐熱性、耐腐食性及び可塑性を有する材料、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン製の平ワッシャ１３が噛まし保持されている。この平ワッシャ１３は、通常、すなわち、皿ねじ１１の締付け前には、図３に明示するように、平らな状態にあり、皿ねじ１１の締付けに伴い徐々に変形されてゆき、皿ねじ１１が所定のトルクまで締付けられたときは、図４に示すように、その表裏両面が皿穴９の円錐台状内周面９ｂと皿ねじ頭部１１ａの円錐台状外周面１１ｂとにそれぞれ密着された状態の円錐台形状に塑性変形されることになり、これによって、ポンプ作用空間４からダイヤフラム１下方のポンプケーシング２内部への被移送流体のリークを防止するシール構造が構成されている。なお、図１中の符号１４は冷却用ファンである。
【００１２】
上記のようなシール構造を有するダイヤフラムポンプにおいては、皿ねじ１１にポリテトラフルオロエチレン製の平ワッシャ１３を噛まして該皿ねじ１１を支持部材７に締付け固定するといった極く簡単な組付け作業を行うだけで、平ワッシャ１３を円錐台形状に塑性変形させてその変形後のワッシャ１３両面を押え板５側の皿穴９の円錐台状内周面９ｂと皿ねじ頭部１１ａの円錐台状外周面１１ｂとにそれぞれ密着させることが可能であり、所定部位のシールを容易かつ能率よく行えるとともに、皿ねじ１１の締付力でワッシャ１３を円錐台状に塑性変形させるものであるから、個人差によるばらつきが発生せず、また、その平ワッシャ１３の構成材料自体が有する優れた耐熱性、耐腐食性の働きによってポンプの連続運転によりポンプ作用空間４にエンジン排ガスなどの高温のガスが導入され、ポンプ作用空間４が高温となっても、また、ワッシャ１３がエンジン排ガスなど腐食性成分を含有する流体に晒されても、それが変質したり性能劣化することがない。したがって、長期使用によってもシール性能を確実に維持しポンプ性能の耐久性の著しい向上を図ることができる。
【００１３】
特に、平ワッシャ１３として、ポリテトラフルオロエチレン製のものを用いることにより、事前にガス抜きを行わなくても、該ワッシャ１３からの腐食性ガスの溶出による被移送流体の変質等の心配もなく、エンジン排ガスなどの成分を分析する場合において有効に使用することができる。すなわち、該ワッシャ１３を用いる場合は、ダイヤフラムポンプの下流にガス分析計を設けたり、排ガスサンプリングバッグを設けたりするなどしてエンジン排ガス中の各成分を分析するのに好適である。
【００１４】
なお、上記実施の形態で説明したダイヤフラムの構成は一例であって、どのような形態のタイヤフラムポンプにおけるダイヤフラムの固定部のシール構造に適用しても、上述と同様な効果を奏することはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用するダイヤフラムポンプの構成例を示す一部切欠き縦断面図である。
【図２】同上ダイヤフラムポンプの要部の拡大縦断面図である。
【図３】同上ダイヤフラムポンプにおけるシール構造で、平ワッシャの締付け固定前の未シール状態を説明する要部の拡大断面図である。
【図４】同上ダイヤフラムポンプにおけるシール構造で、平ワッシャを締付け固定して塑性変形させた後のシール状態を説明する要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  ダイヤフラム
２  ポンプケーシング
４  ポンプ作用空間
５  押え板
６  駆動振動体
９  皿穴
９ｂ  円錐台状内周面
１１  皿ねじ
１１ａ  皿ねじ頭部
１１ｂ  円錐台状外周面
１３  平ワッシャ
【図１】
2005061345.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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